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1概述1

1.1水下隧道修建方法1

1.1.1盾构法1

1.1.2沉管法1

1.1.3钻爆法2

1.1.4围堰明挖法3

1.1.5悬浮隧道法3

1.1.6伏贴式隧道法3

1.2水下隧道发展历史3

1.2.1盾构法3

1.2.2沉管法6

1.2.3钻爆法8

1.2.4围堰明挖法11

1.3水下隧道技术展望11

1.3.1在建和拟建代表性工程概况11

1.3.2技术发展趋势20

2水下隧道工程整体耦合设计方法22

2.1水下隧道的特点及设计中存在的问题22

2.1.1水下隧道的特点22

2.1.2水下隧道设计中存在的问题22

2.2整体耦合设计方法概述25

2.2.1工程整体耦合设计概念25

2.2.2工程整体耦合设计架构25

2.2.3工程整体耦合设计原则及系统考量29

2.3水下隧道工程整体耦合设计中若干关键问题分析33

2.3.1双管隧道合理净距33

2.3.2隧道施工对邻近建（构）筑物的影响40

2.3.3水下段合理埋置深度44

2.3.4隧道横断面合理布置57

2.3.5衬砌结构类型选择65

2.3.6火灾规模和防火保护措施的选择72

2.3.7水下隧道疏散救援方式选择79

2.3.8水下隧道防灾设施及救灾对策91

2.3.9水下隧道施工组织方案94

3水下隧道工程整体耦合设计方法的应用103

3.1盾构法水下隧道应用案例103

3.1.1武汉长江隧道103

3.1.2武汉三阳路公铁两用长江隧道107

3.1.3南京长江隧道111

3.1.4南京纬三路长江隧道方案115

3.1.5广深港高铁狮子洋隧道119

3.1.6沪通铁路长江隧道方案126

3.1.7佛莞城际铁路狮子洋隧道130

3.1.8扬州瘦西湖隧道133

3.1.9杭州环城北路地下快速路隧道135

3.1.10厦门地铁2号线跨海隧道139

3.1.11常德沅江隧道143

3.2钻爆法水下隧道应用案例146

3.2.1武广高铁浏阳河隧道146

3.2.2长沙市湘江大道浏阳河隧道149

3.3沉管法及围堰明挖法水下隧道应用案例153

3.3.1舟山沈家门港海底隧道153

3.3.2澳门大学横琴校区海底隧道159

3.4整体耦合设计方法在盾构隧道衬砌结构设计中的应用163

3.4.1模糊综合评价模型的建立163

3.4.2结构整体耦合设计的模糊综合评判164

3.4.3综合分析及建议171

4水下隧道多维度结构安全保障技术172

4.1水下隧道结构安全保障的目标及方法172

4.1.1水下隧道结构安全保障的目标172

4.1.2水下隧道结构安全保障的方法173

4.2结构设计计算中的安全保障174

4.2.1结构安全保障设计的主要内容174

4.2.2结构工作环境和荷载分析174

4.2.3计算模型选择174

4.2.4模型计算参数选择176

4.2.5安全性校核方法180

4.2.6其他影响因素分析181

4.3结构耐久性安全保障181

4.3.1隧道结构耐久性基本要求181

4.3.2水下隧道混凝土抗渗性和防水耐久性预测183

4.3.3拉应力对混凝土抗碳化性能的影响184

4.3.4公路隧道内酸性气体条件下混凝土中性化试验185

4.3.5聚丙烯纤维对管片混凝土耐久性的影响186

4.3.6考虑环境作用的复合式衬砌结构设计方法探讨188

4.3.7水下隧道主要耐久性措施191

4.4结构抗灾性分析192

4.4.1隧道地震响应分析和抗减震措施192

4.4.2火灾对隧道结构的影响及灾后承载能力分析203

4.4.3列车脱轨撞击对结构安全性的影响分析215

4.4.4爆炸事故对隧道结构的影响分析221

4.5基于结构安全保障的防排水技术223

4.5.1防排水对水下隧道结构安全的影响223

4.5.2隧道防排水标准及要求225

4.5.3隧道防排水类型选择227

4.5.4隧道防排水措施229

4.6施工中的结构安全保障234

4.6.1施工对盾构法隧道结构安全的影响及控制234

4.6.2施工对沉管法隧道结构安全的影响及控制260

4.6.3施工对钻爆法隧道结构安全的影响及控制264

4.7运营中的安全保障271

4.7.1.结构健康监测技术271

4.7.2运营维护技术279

5盾构法水下隧道设计技术287

5.1盾构法隧道主要设计内容及方法287

5.1.1管片结构设计287

5.1.2防水设计290

5.1.3盾构始发及到达加固设计292

5.1.4监控量测294

5.1.5施工筹划295

5.2岩石地层盾构隧道围岩压力295

5.2.1围岩压力计算模型295

5.2.2岩石地层盾构法隧道围岩压力计算298

5.2.3岩石地层盾构法隧道围岩压力现场测试299

5.3结构计算方法317

5.3.1盾构法隧道结构计算理论发展过程317

5.3.2荷载结构模型317

5.3.3连续介质模型321

5.3.4结构安全可靠性检算方法探讨324

5.3.5隧道纵向计算326

5.4接缝设计334

5.4.1纵缝设计334

5.4.2环缝设计334

5.5结构空间化设计336

5.5.1狮子洋隧道减振空间化设计337

5.5.2常德沅江隧道抗浮空间化设计341

5.6盾构始发和到达343

5.6.1双道围护结构的始发和到达技术343

5.6.2泥水平衡盾构水中到达技术344

5.7特殊地层段的处理346

5.7.1软土地层列车振动响应和沉降处理346

5.7.2上软下硬地层处理349

5.7.3溶洞处理352

5.7.4孤石处理354

6沉管法水下隧道设计技术357

6.1沉管法隧道主要设计内容及方法357

6.1.1沉管法隧道总体设计注意事项357

6.1.2沉管隧道段设计357

6.1.3附属工程设计368

6.2不均匀沉降对沉管接头设计方案影响分析368

6.2.1管节沉降分析369

6.2.2 GINA橡胶止水带选型计算370

6.3岸边止水井合龙接头技术372

6.3.1合龙接头位置及方式选择372

6.3.2合龙接头止推承台设计372

6.3.3合龙接头止水井设计372

6.4新型护岸结构373

6.4.1沉管施工期临时护岸结构373

6.4.2隧道出入口兼做永久护岸结构383

7钻爆法水下隧道设计技术387

7.1钻爆法水下隧道主要设计内容及方法387

7.1.1支护结构设计387

7.1.2防排水设计392

7.1.3超前支护设计397

7.1.4开挖方法设计399

7.1.5辅助坑道设计400

7.1.6超前地质预报设计401

7.1.7监控量测设计402

7.2防水型隧道衬砌结构及防水设计方法402

7.2.1支护结构设计原则402

7.2.2二次衬砌结构计算方法403

7.2.3防水型复合式衬砌隧道防排水设计404

7.3隧道开挖技术408

7.3.1控制爆破408

7.3.2铣挖法开挖409

7.4水下浅埋暗挖隧道现场测试411

7.4.1测试断面布置411

7.4.2现场测试成果412

8围堰明挖法水下隧道设计技术420

8.1围堰明挖法隧道主要设计内容及方法420

8.1.1围堰特点及要求420

8.1.2围堰设计内容及方法420

8.2软土地层深水围堰设计422

8.2.1围堰设计基本资料422

8.2.2设计标准423

8.2.3围堰形式的选择及确定423

8.2.4围堰布置424

8.2.5围堰结构设计425

8.2.6围堰基础处理427

8.2.7围堰监测427

8.2.8围堰拆除设计427

8.3海中软土地层围护结构反演分析428

8.3.1有限元二维分析计算原理及模型参数428

8.3.2反分析计算433

8.4大覆土明挖隧道沉降控制技术439

8.4.1明挖隧道地基沉降原因及处理方法440

8.4.2地基沉降理论分析及经验计算441

8.4.3明挖隧道沉降二维有限元分析448

8.4.4明挖隧道沉降三维有限元分析453

8.4.5明挖隧道沉降计算方法对比455

9水下隧道两岸接线工程设计技术457

9.1接线工程主要设计内容及方法457

9.1.1接线工程结构分段457

9.1.2明挖法接线工程设计总体要求457

9.1.3明挖法接线工程基坑设计458

9.1.4明挖法接线工程主体结构设计463

9.2高承压水超强渗透性地层基坑设计466

9.2.1基坑工程概况466

9.2.2基坑围护形式选择468

9.2.3基坑防水468

9.2.4基坑施工组织470

9.3水下隧道与周边道路地下立交工程设计技术471

9.3.1南京青奥轴线地下工程概况471

9.3.2非对称异形基坑内的深浅坑力学特征474

9.3.3新型围护结构设计技术478

9.3.4地下立交系统防灾疏散设计技术490

9.4公铁合建隧道接线工程设计技术495

9.4.1接线工程纵断面设计495

9.4.2接线段结构设计496

参考文献499